【文章內(nèi)容簡介】 不是完全沒有優(yōu)點，而是需要改善，使之適應現(xiàn)代化的需要。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 8 GX 螺旋輸送機的一般結構 GX 螺旋輸送機由料槽、螺旋葉片和轉(zhuǎn)動軸組成的螺旋體、兩端軸承、中間懸 掛軸承及驅(qū)動裝置所組成。螺旋體由兩端軸承和中間懸掛軸承 支承，由驅(qū)動裝置驅(qū)動。螺旋輸送機工作時，物料由進料口進入料槽，在旋轉(zhuǎn)螺旋葉片的推動下，沿著料槽作軸向移動，直至卸料排出。 GX 螺旋輸送機的基本機型有水平螺旋輸送機、垂直螺旋輸送機以及處于兩者之間的傾斜螺旋輸送機。此外，還有許多其他型式的兼有工藝過程和特殊作用的螺旋輸送機。 螺旋輸送機的類型 1. 水平螺旋輸送機 水平螺旋輸送機多采用“ U”形槽體（也可采用圓筒槽體）、較低的螺旋轉(zhuǎn)速及固定安裝的結構。輸送機工作時，物料從輸送機的一端加入槽體， 被輸送到槽體的另一端或在任一希望的中間位置經(jīng)槽體底部的開口卸出。 2. 傾斜螺旋輸送機 輸送傾角 ≤20o 的螺旋輸送機，一般與水平螺旋輸送機的結構相同。輸送傾角為 20o— 90o 的螺旋輸送機，一般采用短螺距螺旋及圓筒壯槽體，螺旋體的轉(zhuǎn)速也需增加，其結構如同垂直螺旋輸送機。 3. 垂直螺旋輸送機 垂直螺旋輸送機可垂直提升一般的散狀物料，物料顆粒大小一般 ≤12mm。垂直螺旋輸送機的槽體為封閉的圓筒，螺旋體的轉(zhuǎn)動可采用底部驅(qū)動或頂部驅(qū)動。垂直螺旋輸送機的優(yōu)點是結構簡單，所占空間位置小，制造成本底；缺點是輸送量小 ，輸送高度一般不超過 8m。 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 9 3 行星齒輪傳動概論 行星齒輪傳動的定義、符號及其特點 齒輪傳動在各種機器和機械設備中已獲得了較廣泛的應用。例如，起重機械、工程機械、冶金機械、建筑機械、石油機械、紡織機械、機床、汽車、飛機、火炮、船舶利儀器、儀表中均采用了齒輪傳動。在上述各種機器設備和機械傳動裝置中，為了減速、增速和變速等特殊用途，經(jīng)常采用一系列互相嚙合的齒輪所組成的傳動系統(tǒng)，在《機械原理》中，便將上述的齒輪傳動系統(tǒng)稱之為輪系 。 1. 行星齒輪傳動的定義 輪系可由各種類型的齒輪副組成。由錐 齒輪、螺旋齒輪和蝸桿蝸輪組成的輪系，稱為空間輪系；而由圓柱齒輪組成的輪系，稱為平面輪系。 根據(jù)齒輪系運轉(zhuǎn)時其各齒輪的幾何軸線相對位置是否變動，齒輪傳動分為兩大類型。 （ 1）．普通齒輪傳動 (定軸輪系 ) 當齒輪系運轉(zhuǎn)時，如果組成該齒輪系的所有齒輪的幾何軸線位置都是固定不變的，則稱為普通齒輪傳動 (或稱定軸輪系 )。在普通齒輪傳動中，如果各齒輪副的軸線均互相平行，則稱為平行軸齒輪傳動；如果齒輪系中含有一個相交軸齒輪副或一個相錯軸齒輪副，則稱為不平行軸齒輪傳動 (空間齒輪傳動 )。 （ 2）．行星齒輪傳動 (行星輪系 ) 當齒輪 系運轉(zhuǎn)時，如果組成該齒輪系的齒輪中至少有一個齒輪的幾何軸線位置不固定，而繞著其他齒輪的幾何軸線旋轉(zhuǎn)，即在該齒輪系中，至少具有一個作行星運動的齒輪，如圖 31（ a） 所示。在上述齒輪傳動中，齒輪 a、 b 和構件 x 均繞幾何軸線 OO 轉(zhuǎn)動， 而齒輪 c 是活套在構件 x 的軸 0c 上，它一方面繞自身的幾何軸線 0c 旋轉(zhuǎn) (自轉(zhuǎn) )，同時又隨著幾何軸線 0c 繞固定的幾何軸線 OO旋轉(zhuǎn) (公轉(zhuǎn) )，即齒輪 c 作行星運動；因此，稱該齒輪傳動為行星齒輪傳動，即河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 10 行星輪系。 行星齒輪傳動按其自由度的數(shù)目可分為以下幾種 。 a. 簡單行星齒輪傳動 具有一個自由度 (W=1)的行星齒輪傳動，如圖 1—1(b)所示。對于簡單行星齒輪傳動。只需要知道其中一個構件的運動后，其余各構件的運動便可以確定。 b. 差動行星齒輪傳動 具有兩個自由度 (W＝ 2)的行星齒輪傳動，即它是具有三個可動外接構件 (a、 b 和 x)的行星輪系 [見圖 3— 1(a)]。對于差動行星齒輪傳動，必須給定兩個構件的運動后，其余構件的運動才能確定。 圖 31 行星齒輪傳動 圖 32 2ZX 型的負號機構 河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 11 圖 33 2ZX 型的正好機構 在行星齒輪傳動中作行星運動的齒輪 c，稱為行星齒輪 (簡稱為行星輪 )。換言之，在齒輪系中，凡具有自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)的齒輪，則稱為行星輪，如圖 3— l 中所示的齒輪 c。僅有一個齒圈的行星 c，稱為單齒圈行星輪 [見圖 3— 1和圖 3— 2(a)]；帶有兩個齒圈的行星輪 c— d，稱為雙齒圈行星輪 [見圖 3— 2(b)和圖 1— 3]。 在行星齒輪傳動中，支承行星輪 c(或 c— d)并使它得到公轉(zhuǎn)的構件，稱為轉(zhuǎn)臂 (又稱為系桿 )，用符號 x 表示。轉(zhuǎn)臂 x 繞之旋轉(zhuǎn)的幾何軸線，稱為主軸線，如軸線 oo 。 在行星齒輪傳動中，與行星齒輪相嚙合的，且其軸線又與主軸線 oo重合的齒輪，稱為中心輪；外齒中心輪用符號 a 或 b 表示，內(nèi)齒中心輪用符號b 或 e 表示。最小的外齒中心輪 a 又可稱為太陽輪。而將固定不動的 (與機架連接的 )中心輪，稱為支持輪，如圖 3— 1(b)中所示的內(nèi)齒輪 b。 在行星齒輪傳動中，凡是其旋轉(zhuǎn)軸線與主軸線 oo 相重合，并承受外力矩的構件，稱為基本構件，如圖 1— 1 中的中心輪 a、 b 和轉(zhuǎn)臂 x 。換言之，所謂基本構件就是在空間具有固定旋轉(zhuǎn)軸線的受力構件；其中也可能是固定構件，如圖 3l(b)中與機架相連接的內(nèi)齒輪 b。而差動行星齒輪傳動 [見圖 31(a)]就是具有三個運動基本構件的行星齒輪傳動。在其三個基本構件中，若將內(nèi)齒輪 b固定不動，則可得到應用十分廣泛的，輸入件為中心輪 a 或轉(zhuǎn)臂 x，輸出件為轉(zhuǎn)臂 x 或中心輪 a 的行星齒輪傳動 [見圖 1— 1(b)]。仿上，當中心輪 a 固定不動時，則可得到輸入件為內(nèi)齒輪 b 或轉(zhuǎn)臂 x，輸出件為轉(zhuǎn)臂 x 或內(nèi)齒輪 b 的行星齒輪傳動。當轉(zhuǎn)臂 x 固定不動時，則可得到所有齒輪軸線均固定不動的普通齒河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 12 輪傳動，即定軸齒輪傳動。由于該定軸齒輪傳動是原來行星齒輪傳動的轉(zhuǎn)化機構，故又稱之為準行星齒輪傳動，如圖 3— l(c)所示。為了便于對上述行星齒輪傳動進行研究分析，差動行星齒輪傳動 (W=2)、 行星齒輪傳動 (W＝ 1)和準行星齒輪傳動，統(tǒng)稱為行星齒輪傳動 。 行星齒輪傳動的符號 在行星齒輪傳動中較常用的符號如下。 n—— 轉(zhuǎn)速，以每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)來衡量的角速度 ， r／ min 。 ? —— 角速度，以每秒弧度來衡量的角速度， rad／ s。 an —— 齒輪 a 的轉(zhuǎn)速， r／ min 。 bn 一一 內(nèi)齒輪 b 的轉(zhuǎn)速 ， r／ min。 xn —— 轉(zhuǎn)臂 x 的轉(zhuǎn)速， r／ min。 —— 行星輪 c 的轉(zhuǎn)速， r／ min。 abi —— a 輪輸入， b 輪輸出的傳動比，即 abi =177。 bazz CABi —— 在行星齒輪傳動中，構件 A 相對于構件 c 的相對轉(zhuǎn)速與構件 B 相對構件 C 的相 對轉(zhuǎn)速之比值，即 CABi = ACBCnnnn?? xabi —— 在行星齒輪傳動中，中心輪 a 相對于轉(zhuǎn)臂 x 的相對轉(zhuǎn)速與內(nèi)齒輪 b相對于轉(zhuǎn)臂 x 的相對轉(zhuǎn)速之比值，即 xabi = axbxnnnn?? 行星齒輪傳動的特點 行星齒輪傳動與普通齒輪傳動相比較，它具有許多優(yōu)點。它的最顯著的特河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 13 點是：在傳遞動力時它可以進行功率分流； 同時，其輸入軸與輸出軸具有同軸性，即輸出軸與輸入軸均設置在同一主軸線上。所以，行星齒輪傳動現(xiàn)已被人們用來代替普通齒輪傳動．而作為各種機械傳動系統(tǒng)中的減速器、增速器和變速 裝置。尤其是對于那些要求體積小、質(zhì)量小、結構緊湊和傳功效率高的航空發(fā)動機、起重運輸、石油化工和兵器等的齒輪傳動裝置以及需要差速器的汽車和坦克等車輛的齒輪傳動裝置，行星齒輪傳動已得到了越來越廣泛的應用。 行星齒輪傳動的主要持點如下。 (1) 體積小，質(zhì)量小，結構緊湊，承載能力大 由于行星齒輪傳動具有功率分流和各中心輪構成共軸線式的傳動以及合理地應用內(nèi)嚙合齒輪副，因此可使其結構非常緊湊。再由于在中心輪的周圍均勻地分布著數(shù)個行星輪來共同分擔載荷，從而使得每個齒輪所承受的負荷較小，并允許這些齒輪采用較小的模數(shù)。此 外，在結構上充分利用了內(nèi)嚙合承載能力大和內(nèi)齒圈本身的可容體積，從而有利于縮小其外廓尺寸．使其體積小，質(zhì)量小，結構非常緊湊、且承載能力大。一般，行星齒輪傳動的外廓尺寸和質(zhì)量約為普通齒輪傳動的 1/2— 1/5 (即在承受相同的載荷條件下 )。 (2) 傳動效率高 由于行星齒輪傳動結構的對稱性，即它具有數(shù)個勻稱分布的行星輪．使得作用于中心輪和轉(zhuǎn)臂軸承中的反作用力能互相平衡，從而有利于達到提高傳動效率的作用。在傳動類型選擇恰當、結構布置合理的情況下，其效率值可達 0． 97~0． 99。 (3) 傳動比較大，可以實現(xiàn)運動 的合成與分解 只要適當選擇行星齒輪傳動的類型及配兩方案，便可以用少數(shù)幾個齒輪而獲得很大的傳動比。在僅作為傳遞運動的行星齒輪傳動中，其傳動比可達到幾干。應該指出，行星齒輪傳動在其傳動比很大時，仍然可保持結構緊湊、質(zhì)量小、體積小等許多優(yōu)點。而且，它還可以實現(xiàn)運動的合成與分解以及實現(xiàn)各種變速的復雜的運動。 (4) 運動平穩(wěn)、抗沖擊和振動的能力較強 由于采用了數(shù)個結構相同的行星輪，均勻地分布于中心輪的周圍，從而可使行星輪與轉(zhuǎn)臂的慣性力相互平衡。同時，也使參與嚙合的齒數(shù)增多，故行星齒輪傳動的運動平穩(wěn)，抵抗沖擊和振河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 14 動的能力較強，工作較可靠。 總之，行星齒輪傳動具有質(zhì)量小、體積小、傳動比大及效率高 (類型選用得當 )等優(yōu)點。因此，行星齒輪傳動現(xiàn)已廣泛地應用于工程機械、礦山機械、冶金機械、起重運輸機械、輕工機械、石油化工機械、機床、機器人、汽車、坦克、火炮、飛機、輪船、儀器和儀表等各個方面。行星傳動不僅適用于高轉(zhuǎn)速、大功率，而且在低速大轉(zhuǎn)矩的傳動裝置上也獲得了應用。它幾乎可通用于一切功率和轉(zhuǎn)速范圍，故目前行星傳動技術已成為世界各國機械傳動發(fā)展的重點之一。 隨著行星傳動技術的迅速發(fā)展，目前，高速漸開線行星齒輪傳動裝里所傳遞的 功率已達到 20xx0kW，輸出轉(zhuǎn)矩已達到 4500kN178。 m。據(jù)有關資料介紹，人們認為目前行星齒輪傳動技術的發(fā)展方向如下。 （ 1） 標準化、多品種 目前世界上已有 50 多個漸開線行星由輪傳動系列設計；而且還演化出多種型式的行星減速器、差速器和行星變速器等多品種的產(chǎn)品。 （ 2） 硬齒面、高精度 行星傳動機構中的齒輪廣泛采用滲碳和氮化等化學熱處理。制造精度一般均在 6 級以上。顯然，采用硬齒面、高精度有利于進一步提高承載能力，使齒輪尺寸變得更小。 （ 3） 高轉(zhuǎn)速、大功率 行星齒輪傳動機構在同速傳動中，如在高速汽輪中已獲得日益廣泛的應用，其傳動功率也越來越大。 （ 4） 大規(guī)格、大轉(zhuǎn)矩 在中低速、重載傳動中，傳遞大轉(zhuǎn)矩的大規(guī)格的行星齒輪傳動已有了較大的發(fā)展。 行星齒輪傳動的缺點是：材料優(yōu)質(zhì)、結構復雜、制造和安裝較困難些。但隨著人們對行星傳動技術進一步深人地了解和掌握以及對國外行星傳動技術的引進和消化吸收，從而使其傳動結構和均載方式都不斷完善，同時生產(chǎn)工藝水平也不斷提高。因此，對于它的制造安裝問題，目前巳不再視為一件什么困難的事情。實踐表明，在具有中等技術水平的工廠里也是完全可以制造出較好的行星齒輪傳動減速器。應該指出， 對于行星齒輪傳動的設計者，不僅應該了解其優(yōu)點，而且應該在自己的設計工作中，充分地發(fā)揮其優(yōu)點，且把其缺點降低到河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 15 最低的限度。從而設計出性能優(yōu)良的行星齒輪傳動裝置。 綜上，根據(jù)原始條件可以確定所需用的輸入功率為 1 6 . 5 6 . 80 . 9 8 0 . 9 8 0 . 9 8 0 . 9 8PP K W?????入 至此，可以確定所用的電動機的型號 Y160M6 可以確定本設計題目（螺旋輸送機）的傳動部分的設計方案 —— NGW 型 2ZX（ A）。 行星輪數(shù) 3pn? 。河南理工大學萬方科技學院本科畢業(yè)論文 16 4 行星齒輪傳動的配齒計算 行星齒輪傳動中分配各輪齒數(shù)應滿足的條件 在設計行星齒輪傳動時，根據(jù)給定的傳動比 ip 來分配各輪的齒數(shù)，這就是人們研究行星齒輪傳動運動學的主要仟務之一。在確定行星齒輪傳動的各輪齒數(shù)時，除了滿足給定的傳動比外，還應滿足與其裝配有關的條件，即同心條件、鄰接條件和安裝條件。此外，還要考慮到與其承載能力有關的其他條件。 傳動比條件 在行星齒輪傳動中，各輪齒數(shù)的選擇必須確保實現(xiàn)所給定的傳動比 pi 的大小。例如， 2z— x(A)型行星傳動，其各輪齒數(shù)與傳